Lineara Variabla Diferenca Transformilo LVDT

Difino de LVDT

La termino LVDT signifas Linearan Variablan Diferencan Transformilon. Ĝi estas la plej vaste uzata induktiva transdutoro kiu konvertas linearan moviĝon al elektra signalo.

La eligo inter la duaĵoj de ĉi tiu transformilo estas diferenco, do ĝi ricevis tiun nomon. Ĝi estas tre akurata induktiva transdutoro kompare al aliaj induktivaj transdutoroj.

Konstruo de LVDT

Ĉefaj Trajtoj de Konstruo

• La transformilo konsistas el unua bobeno P kaj du duaĵbobenoj S1 kaj S2 enwinditaj sur cilindra formero (kiu estas dutera kaj enhavas la kernon).

• Ambaŭ duaĵbobenoj havas egalan nombron da vikoj, kaj ni metas ilin je ambaŭ flankoj de la unua bobeno.

• La unua bobeno estas konektita al AC fonto, kiu produktas flukton en la aerospaco, kaj tensioj estas induktitaj en la duaĵbobenoj.

• Mova blanda ferkerno estas metita ene de la formero, kaj la mezuro de dislokado estas konektita al la ferkerno.

• La ferkerno estas ĝenerale de alta permeckapablo, kio helpas redukti harmoniojn kaj altan sensitivon de LVDT.

• La LVDT estas metita enen inoksidan stalen kuiron, ĉar ĝi donos elektrostatan kaj elektromagnetan blindadon.

• Ambaŭ duaĵbobenoj estas konektitaj tiamaniere, ke la rezulta eligo estas la diferenco inter la tensioj de la du bobenoj.

Principo de Funkciado kaj Laboro

Ĉar la unua estas konektita al AC fonto, alternanta stromo kaj tensioj estas produktitaj en la duaĵoj de la LVDT. La eligo en la duaĵo S1 estas e1, kaj en la duaĵo S2 estas e2. Do la diferenciala eligo estas,

Ĉi tiu ekvacio klarigas la principon de funkciado de LVDT.

Nun tri kazoj aperas laŭ la lokoj de la kerno, kiuj klarigas la laboron de LVDT, diskutitaj sube:

• KAZO I Kiam la kerno estas je nula pozicio (por neniu dislokado)
  Kiam la kerno estas je nula pozicio, tiam la fluks ligita kun ambaŭ duaĵbobenoj estas sama, do la induktita emf estas sama en ambaŭ bobenoj. Do por neniu dislokado la valoro de la eligo eout estas nul, ĉar e1 kaj e2 estas egalaj. Do ĝi montras, ke ne okazis dislokado.

• KAZO II Kiam la kerno estas moviĝinta supren de la nula pozicio (por dislokado supren de la referenca punkto)
  En ĉi tiu kazo la fluks ligita kun la duaĵbobeno S1 estas pli granda ol la fluks ligita kun S2. Pro tio e1 estos pli granda ol e2. Pro tio la eliga tensio eout estas pozitiva.

• KAZO III Kiam la kerno estas moviĝinta malsupren de la nula pozicio (por dislokado malsupren de la referenca punkto). En ĉi tiu kazo la magnitudo de e2 estos pli granda ol e1. Pro tio la eliga tensio eout estos negativa kaj montras la eligon malsupren de la referenca punkto.

Eliga Tensio kontraŭ Dislokado de Kerno Linia kurbo montras, ke la eliga tensio varias linie kun la dislokado de la kerno.

Iuj gravaj punktoj pri la magnitudo kaj signo de la induktita tensio en LVDT

• La kvanto de ŝanĝo en tensio, ĉu negativa aŭ pozitiva, estas proporcia al la kvanto de moviĝo de la kerno kaj indikas la kvanton de lineara moviĝo.

• Per notado de la eliga tensio, ĉu ĝi pligrandiĝas aŭ malpligrandiĝas, oni povas determini la direkton de moviĝo.

• La eliga tensio de LVDT estas lineara funkcio de la dislokado de la kerno.

Avantaĝoj de LVDT

• Alta Rango – La LVDT-aj havas tre altan rangon por mezuro de dislokado. Ili povas esti uzitaj por mezuri dislokadojn de 1,25 mm ĝis 250 mm.

• Neniu Frizkŝto – Ĉar la kerno moviĝas ene de dutera formero, ne estas perdo de dislokada enigo pro frizkŝto, do ĝi faras LVDT tre akuratan aparaton.

• Alta Enigo kaj Alta Sensitivo – La eligo de LVDT estas tiom alta, ke ĝi ne bezonas iun amplifikon. La transdutoro posesas altan sensitivon, kiu tipike estas proksimume 40 V/mm.

• Malalta Histereso – LVDT-aj montras malaltan histereson, do la ripeteco estas tre bona en ĉiuj kondiĉoj.

• Malalta Potenco – La potenco estas proksimume 1 W, kio estas tre malalta kompare al aliaj transdutoroj.

• Direkta Konverto al Elektraj Signaloj – Ili konvertas linearan dislokadon al elektra tensio, kiu estas facila procesigi.

Malavantaĝoj de LVDT

• LVDT estas sensibla al estraj magnetaj kampoj, do ĝi ĉiam postulas agordon protekti ilin kontraŭ estraj magnetaj kampoj.

• LVDT estas afektita de vibradoj kaj temperaturo.